Контрольні питання

1.Взаємодія бору з концентрованими HNO₃ і H₂SO₄. Відповідь ілюструйте реакціями.

2.Рівняння гідролізу борану.

3.Борний ангідрид, його фізичні властивості, відношення до води.

4.Добування ортоборатної кислоти, її взаємодія з розчином натрію гідроксиду.

5.Борати – похідні простих і полімерних борних кислот. Натрію тетраборат. Ефіри борних кислот.

6.Амфотерність оксиду та гідроксиду алюмінію.

7.Йон Алюмінію як комплексоутворювач.

8.Важливі солі Алюмінію, їх властивості, застосування. Особливості гідролізу солей Алюмінію.

9.Антисептичні властивості ортоборатної кислоти та її солей.

10.Фізико-хімічні основи застосування алюмінію і його сполук у медицині і фармації.

11.Біологічна роль сполук Бору та Алюмінію.

12.При розчиненні 3,45 г сплаву цинку з алюмінієм в сульфатній кислоті виділилося 1344 см³ водню. Визначити масові частки металів у сплаві.

13.Алюмінію оксид масою 14 г обробили 50 см³ 50% розчину нітратної кислоти (ρ=1,2 г/см³). Яка маса алюміній нітрату утвориться?

14.Напишіть рівняння хімічних реакцій:

а) B + H₂O₂ + KOH →

б) Na₂B₄O₇ + H₂O₂ + NaOH →

в) H₃BO₃ + H₂SO₄ + C₂H₅OH →

г) Al + NaOH →

д) Al + HNO₃ →

е) AlCl₃ + NaOH (надл.) →

є) AlCl₃ + LiH →

ж) Al + H₂SO₄ →

15.Визначте, скільки грамів металічного алюмінію, що містить1,75% неметалічних домішок, необхідно взяти для одержання 1000 дм³водню за нормальних умов.

16.Які координаційні сполуки Алюмінію найбільш відомі та які координаційні числа характерні для Алюмінію в цих сполуках?

17.В чому виявляється відмінність між водневими сполуками Бору і Алюмінію? Поясніть природу хімічних зв’язків, які сприяють полімеризації AlH₃.

Самостійна аудиторна робота

1.Виконання дослідів, описаних в даних методичних вказівках.

2.Обговорення результатів та оформлення висновків.

3.Оформлення та захист протоколу.

4.Відповіді на запитання, запропоновані викладачем, з використанням записів на дошці.

5.Розв'язування розрахункових задач, запропонованих викладачем.

Експериментальна частина

Завдання 1. Боратна кислота та її властивості

1.1.Одержання ортоборатної кислоти

До 3 см³ гарячого 30%-ого розчину бури Na₂B₄O₇•10H₂O додайте 1 см³ концентрованої сульфатної кислоти. Пробірку охолодіть під струменем холодної води до появи білих кристалів ортоборатної кислоти. Напишіть рівняння реакції.

1.2.Дослідження розчинності та кислотних властивостей боратної кислоти

2-3 мікрошпателі боратної кислоти і 5-6 крапель дистильованої води помістіть у пробірку. Добре перемішайте скляною паличкою і спостерігайте розчиність H₃BO₃ в холодній воді. Нагрійте вміст пробірки і спостерігайте збільшення розчинності H₃BO₃. Одержаний розчин розділіть на дві пробірки. В одну із них опустіть папірець універсального індикатора і відмітьте колір папірця. У другу пробірку опустіть кусочок стрічки магнію або один мікрошпатель порошку магнію. Який газ виділяється? Напишіть рівняння реакції взаємодії боратної кислоти з магнієм з утворенням метаборату магнію.

1.3.Забарвлення полум’я ортоборатною кислотою

Розжарте на полум’ї пальника вушко дротини з нержавіючої сталі і захопіть ним трохи розтертої в порошок ортоборатної кислоти, а потім внесіть у зовнішній край полум’я. Спостерігайте забарвлення полум’я в характерний зелений колір.

1.4.Одержання “перлів” бури

Розжарте в полум’ї пальника вушко дротини з нержавіючої сталі, захопіть трохи порошку бури і добре прожарте до утворення прозорої склоподібної маси. Потім доторкніться до солі Кобальту і знову прожарте до розплавлення. Те саме повторіть з сіллю Хрому (III). Спостерігайте забарвлення “перлів” солями Кобальту в синій колір, а солями Хрому в зелений. Напишіть рівняння реакцій.

1.5.Гідроліз натрію тетраборату

До 2-3 см³ розчину натрію тетраборату додайте 2-3 краплі фенолфталеїну. Що спостерігається при цьому? Напишіть рівняння реакції гідролізу. Вкажіть pH середовища.

1.6.Одержання малорозчинних метаборатів барію та аргентуму

У дві пробірки з насиченим розчином бури (натрію тетраборату Na₂B₄O₇), по 0,5 см³ в кожній, внесіть декілька крапель розчинів: у першу – барію хлориду, в другу – аргентуму нітрату. Відзначте забарвлення і характер осадів. Напишіть рівняння реакцій, враховуючи, що в процесі приймає участь вода і продуктами взаємодії є відповідні метаборати і ортоборатна кислота.

1.7.Якісна реакція на борат-йони

У випарній чашці до 3-4 см³ розчину ортоборатної кислоти, або 0,5 г порошку ортоборатної кислоти, додати 3-4 краплі концентрованої сульфатної кислоти і 2-3 см³ етилового спирту та добре розмішати суміш. Підпалити спиртовий розчин. В який колір забарвлюється полум’я? Скласти рівняння реакції утворення складного етеру ортоборатної кислоти.

Завдання 2.Алюміній та його сполуки

2.1.Відношення алюмінію до кислот

Покладіть у три пробірки кілька кусочків алюмінієвої стружки і додайте 1-2 см³розбавлених розчинів хлоридної, сульфатної та нітратної кислот на холоді і при нагріванні. Спостерігайте, яка з кислот реагує з алюмінієм найенергійніше. Повторіть цей дослід з концентрованими кислотами. Що спостерігається? Напишіть рівняння реакцій.

2.2.Відношення алюмінію до лугів

Покладіть у пробірку кілька кусочків алюмінієвих ошурків і додайте 2-3 см³концентрованого розчину натрію гідроксиду. Алюміній розчиняється з виділенням водню. При нагріванні реакція значно прискорюється. Напишіть рівняння реакції.

2.3.Амфотерні властивості алюмінію гідроксиду

До 3-5 см³розчину солі алюмінію поступово додайте розчин натрію гідроксиду до утворення значної кількості осаду алюмінію гідроксиду. Одержаний осад розділіть на дві пробірки. До однієї додайте декілька крапель розчину хлоридної кислоти, до другої – надлишку розчину NaOH. В обох випадках спостерігається розчинність осаду. Напишіть рівняння реакцій, що ілюструють одержання осаду алюмінію гідроксиду та його розчинення у кислотах та лугах.

2.4.Гідроліз солей алюмінію

а) В дві пробірки налийте 1-2 см³розчинів: в одну – алюмінію хлориду, в іншу – алюмінію сульфату і перевіртеpHсередовища за допомогою індикатору. Напишіть рівняння гідролізу цих солей в молекулярній та йонній формі.

б) До 2-3 см³розчину алюмінію сульфату додайте рівний об’єм розчину натрію карбонату. Що при цьому спостерігається? Напишіть рівняння реакції з урахуванням гідролізу і розчинення одержаного осаду в кислотах і лугах.

2.5.Адсорбційні властивості алюмінію гідроксиду

До 3-4 см³розчину алюмінію сульфату додайте 3-4 см³розбавленого розчину аміаку. Відфільтруйте осад і промийте на фільтрі водою. Налийте на фільтр з алюмінію гідроксидом розбавлений розчин якого-небудь водного розчину барвника. Зверніть увагу на те, що одержаний фільтрат безбарвний. Де використовується дане явище?

2.6.Одержання “тенарової синьки”

Змішайте в пробірці кілька крапель концентрованого розчину алюмінію нітрату з 1-2 краплями розчину кобальту нітрату. Змочіть цим розчином клаптик фільтрувального паперу і, тримаючи його тигельними щипцями над полум’ям пальника, підсушіть, потім покладіть у фарфоровий тигель і спаліть, а золу добре прожарте. При цьому в тигельку утвориться кобальту алюмінат (“тенарова синька”). Цю реакцію використовують у хімічному аналізі для виявлення алюмінію.

Напишіть рівняння реакції.

Оформити і захистити протокол.